看一看：看一看;在阻性触摸屏上实现手势识别

对各种消费、医疗、汽车和工业设备哪些拆迁款需要交纳个税，增强的低本钱触控式用户界面是1个极具价值的特性。在许多消费电子利用中，设计师偏向使用容性触摸屏，而不愿使用阻性触摸技术，缘由是前者可以跟踪手指，恍如能够提供更友好的用户交互体验。目前，低本钱阻性技术的利用市场包括：只需要单点触控、相当重要的极其精确的空间分辨率、利用触控笔来实现特定功能(如亚洲语言符号辨认等)，或用户必须戴手套的场合。 虽然阻性技术传统上是用来检测屏幕上“单点触摸”的位置，但本文提出了1个创新的“两点触摸”概念，它利用阻性触摸屏控制器AD7879在便宜的阻性触摸屏上检测最多见的双指手势(缩放、捏合和旋转)。虽然阻性技术传统上是用来检测屏幕上“单点触摸”的位置，但本文提出了1个创新的“两点触摸”概念，它利用阻性触摸屏控制器AD7879在便宜的阻性触摸屏上检测最多见的双指手势(缩放、捏合和旋转)。 阻性触摸屏的经典方法典型的阻性触摸屏包括两个平行的氧化铟锡(ITO)导电层，中间的间隙将两层分开(图 1)。上层(Y)的边沿电极相对下层(X)的边沿电极旋转90°。当对屏幕的1个小区域施加压力，使这两层产生电气接触时，就产生了“触摸”现象。如果在上层的两个电极之间施加1个直流电压，而下层悬空，则触摸将使下层获得与触摸点相同的电压。判断上层方向触摸坐标的方法是丈量下层的电压，以便肯定触摸点处的电阻占总电阻的比值。然后交换两层的电气连接，获得触摸点在另外1个轴上的坐标。连接直流电压的层称为“有源”层，电流与其阻抗成反比。丈量电压的层称为“无源”层，无相干电流流经该层。产生单点触摸时，在有源层中构成1个分压器，无源层电压丈量通过1个模数转换器读取与触摸点和负电极之间的距离成比例的电压1。由于本钱低廉，传统的4线阻性触摸屏深受单点触控利用的欢迎。实现阻性多点触控的技术有多种，其中总是会用到1个矩阵布局屏幕，但屏幕制造本钱高得吓人。另外，控制器需要许多输入和输出来丈量和驱动各个屏幕带，导致控制器本钱和丈量时间增加。图1. (a) 阻性触摸屏的结构；(b) 用户触摸屏幕时的电气接触

超越单点触控 虽然如此，但通过理解并模拟该进程背后的物理原理，我们可以从阻性触摸屏提取更多信息。当产生两点触摸时，无源屏幕中的1段电阻加上触点的电阻与有源屏幕的导电段并联，因此电源的负载阻抗减小，电流增大。阻性控制器的经典方法是假定有源层中的电流恒定不变，无源层为等电位。两点触摸时，这些假定不再成立，为了提取所需的信息，需要进行更多丈量。阻性屏幕中的两点触摸检测模型如图2所示。Rtouch为层间的接触电阻；在现有的大多数屏幕中，其数量级1般与两层的电阻相同。如果有1个恒定的电流I流经有源层的两端，则有源层上的电压为：

图2. 阻性屏幕两点触摸的基本模型

手势辨认 以“捏合”(pinch)作为范例可以更好地描述手势辨认的工作原理。捏合手势从两根分开较远的手指触摸开始，产生两重接触，使得屏幕的阻抗降落，有源层两根电极之间的电压差因此减小。随着两根手指越来越接近，并联面积减小，因此屏幕的阻抗提高，有源层两根电极之间的电压差相应地增大。 紧密捏合后，并联电阻趋于0，Ru + Rd提高到总电阻，因此电压增大到：

图3 显示了1个沿着垂直(Y)轴捏合的例子。当手势开始时，其中1层的两根电极之间的电压恒定不变，另外1层则表现出阶跃性降落，然后随着手指相互靠近而提高。图3. 垂直捏合时的电压丈量

图4显示倾斜捏合时的电压丈量结果2020年棚户区改造政策。这类情况下，两个电压均表现出阶跃性降落，然后缓慢恢复。两个恢复速率(利用各层的电阻归1化)的比值可以用来检测手势的角度。图4. 倾斜捏合时的电压丈量

如果手势为缩放(手指分开)，其行动可以从上述讨论推导出来。图5显示了沿各轴及沿倾斜方向缩放时测得的两个有源层电压趋势。图5. 沿不同方向缩放时的电压趋势

利用AD7879检测手势 AD7879触摸屏控制器设计用于与4线式阻性触摸屏接口。除检测触摸动作外，它还能丈量温度和辅助输入真个电压。所有4种触摸丈量加上温度、电池、辅助电压丈量，都可以通过编程写入其片内序列器。 AD7879结合1对低本钱运算放大器，可以实行上述捏合和缩放手势丈量，如图6所示。 图6. 基本手势检测利用图

下面的步骤说明了手势辨认的进程：在前半周期中，将1个直流电压施加于上层(有源层)，并丈量X+引脚的电压(对应于VY+ – VY–)，以提供与Y方向上的运动(接近还是分开)相干的信息。在后半周期中，将1个直流电压施加于下层(有源层)，并丈量Y+引脚的电压(对应于VX+ – VX–)，以提供与X方向上的运动(接近还是分开)相干的信息。 图6所示的电路需要为差分放大器提供保护，避免短接到VDD。在前半周期中，下方放大器的输出短接到VDD。在后半周期中，上方放大器的输出短接到VDD。为避免这类现象，AD7879的GPIO可以控制两个外部模拟开关，如图7所示。图7. 避免放大器输出短接到VDD的利用图

这类情况下，AD7879设置为从机转换模式，并且仅丈量半个周期拆迁房子房产证如何补办。当 AD7879完成转换时，产生1个中断，主处理器重新设置 D7879以丈量第2个半周期，并且改变AD7879 GPIO的值。第2转换结束时，两层的丈量结果均存储在器件中。 旋转可以通过1个方向上的同时缩放和1个倾斜捏合来模拟，因此检测旋转其实不困难。挑战在于辨别旋转是顺时针(CW)还是逆时针(CCW)，这没法通过上述进程来实现。为了检测旋转及其方向，需要在两层(有源层和无源层)上进行丈量，如图8所示。图7中的电路没法满足之1要求，图9提出了1种新的拓扑结构。图8. 顺时针和逆时针旋转时的电压丈量

图9所示的拓扑结构实现了以下功能：半周期1：电压施加于Y层，同时丈量(VY+– VY–)、VX–和 VX+。每完成1个丈量，AD7879就会产生1个中断，以便处理器改变GPIO配置。半周期2：电压施加于X层违章建筑认定细则，同时丈量(VX+– VX–)、VY–和VY+。 图 9 中的电路可以丈量所有需要的电压来实现全部性能，包括：a)单点触摸位置；b)缩放、捏合、旋转手势检测和量化； c)辨别顺时针与逆时针旋转。用两点触摸手势来完成单点触摸操作时，可以估计手势的中心位置。图9. 单点触摸位置和手势检测的利用图

实用提示 柔柔手势产生的电压变化相当微细。通过放大这类变化，可以提高系统的鲁棒性。例如，可以在屏幕的电极与AD7879的引脚之间增加1个小电阻，这将能提高有源层的压降，但单点触摸定位精度会有所降落。 另外1种方法是仅在低端连接上增加1个电阻，当X层或Y层为有源层时，仅检测X–或 Y–电极。这样就可以够利用1定的增益，由于直流值相当低。 ADI公司有许多放大器和多路复用器可以满足图6、图7和图9所示利用的需求。测试电路使用AD8506 双通道运算放大器和ADG16xx 系列模拟多路复用器；多路复用器的导通电阻很低，采取 3.3 V单电源供电。 结束语 利用AD7879控制器和极少的辅助电路，可以检测缩放、捏合和旋转。只需在有源层上进行丈量，就能够辨认这些手势。在主处理器的控制下，利用两个 GPIO 丈量无源层的电压，可以辨别旋转方向。在该处理器中实行相当简单的算法，就能够辨认缩放、捏合和旋转，估计其范围、角度和方向。作者: Javier Calpe, Italo Medina, Alberto Carbajo, María José Martínez (end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章